电工电子技术4

4.1三相异步电动机的结构和工作原理4.4三相异步电动机的使用(起动、调速、制动)4.3三相异步电机的铭牌一、三相异步机的结构YBZXAC转子定子定子绕组（三相）机座转子绕组：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。§4.1三相异步电动机的结构与工作原理定子：由机座、铁心和三相定子绕组组成。机座是铸铁或铸钢的。铁心是由硅钢片叠成的。转子：转轴、铁心、和转子绕组组成。铁心由硅钢片叠成。转轴加机械负载。neifNS磁铁闭合线圈0n磁场旋转二、三相异步机的转动原理磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势vlBe（右手定则）闭合导线产生电流i通电导线在磁场中受力（左手定则）ilBf1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致结论：2.若n0=n则称为同步电机；若n0=n则称为异步电机。%10000nnns转差率S:旋转磁场的同步转速和电动机转速之差与同步转速的比值。异步电机运行中:%9~1s电动机起动瞬间:1,0sn（转差率最大）三、旋转磁场三相交流电通入静止的三相定子绕组，产生一个在空间旋转的旋转磁场，旋转磁场代替了旋转磁极。YBZXACsinsin120sin120AmBmCmiItiItiItAXYCBZNS0t合成磁场方向：向下BiAXBYCZAiCi1.旋转磁场的产生180tXBZ0nAYC60tAXYCBZSN0n60A120tXYCBZ0n2.旋转磁场的旋转方向改变电机的旋转方向：换接其中两相。0n0n分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°4.旋转磁场的转速大小0160(/nf转分）P=1时，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则同步转速（旋转磁场的速度）为：极对数（P）的概念：旋转磁场的极对数1p3.旋转磁场的极数由于f1（50Hz）为常数,旋转磁场的磁极对数也是整数,因此,旋转磁场的转速也是整数.1p03000/minnr2p01500/minnr3p01000/minnr4p0750/minnr1060(/fnp转分）旋转磁场的转速除与电源频率有关外，还与极对数P有关：例1：一台三相异步电动机，其额定转速n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。由题意可知：n0=1000r/min,即P=32.5%100%10009751000%10000nnns解：异步电动机运行中:%~s)91(一、电动机的起动stI起动电流：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5~7倍。定子电流0n原因：起动时，转子导条切割磁力线速度很大。转子感应电势转子电流大电流使电网电压降低影响其他负载工作频繁起动时造成热量积累电机过热影响：三相异步机的起动方法：（1）直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。（2）降压起动。Y－起动自耦降压起动（3）转子串电阻起动。（绕线式）§4.2三相异步电动机的使用二、电动机的调速pfsnsn1060111.改变电源频率f1无级调速；2.改变极对数P有级调速；3.改变转差率S无级调速；调速方法：变频电源可变Uf,Hz50变频调速发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。变转差率调速：绕线式电动机的转子电路接入调速电阻，改变电阻的大小，就可平滑调速。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。1.反接制动：停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，使转子迅速停止转动。三、三相异步电动机的制动2.能耗制动：断开交流电源，接至直流电源上，产生制动转矩；三相异步电动机型号Y132M-4功率7.5KW频率50Hz电压380V电流15.4A接法转速1440r/min绝缘等级B工作方式连续年月编号XX电机厂4.3三相异步电机的铭牌1.型号Y132M－4磁极数(极对数p=2)同步转速1500转/分机座中心高度132mm机座长度代号S-短机座，M-中机座，L-长机座。三相异步电动机异步电动机产品名称代号产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBSJQ、JQO3.转速（n):电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。2.接法接线盒定子三相绕组的联接方法。通常联结电机容量Y3kW联结电机容量kW4V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y联结W1U1V1W2U2V2联结0N0Nnnns额定转差率如：nN=1440转/分sN=0.046.功率效率：额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（），不等于从电源吸收的功率（）。两者的关系为：2P1P12PP13cosllPUI其中7.绝缘等级：按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时允许的极限温度来分级的。分为A、E、B、F、H五级，A级最低(105ºC)，H级最高(180ºC)。如B级，130度。8.工作方式：连续工作方式、短时工作方式、断续周期工作方式.额定负载时一般为0.7~0.9，空载时功率因数很低约为0.2~0.3。9.功率因数(cos1)：电动机为感性负载12PP鼠笼电机：=72~93％4.额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.5.额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。例如：Y/6.73/11.64A表示Y结下电机的线电流为6.73A；结下线电流为11.64A。两种接法下相电流均为6.73A。本章小结：1、三相异步电机的结构；2、旋转磁场的产生原理、转速、方向；3、异步电动机的起动、调速和制动方法；4、异步电动机的铭牌数据；